La forja amb matriu de precisió de tot el procés d'aliatges de titani

La forja amb matriu de precisió d'aliatges de titani és un procés eficient de conformació de forma propera a la xarxa. Aborda els punts dolorosos de les propietats difícils de mecanitzar i la baixa utilització del materialaliatges de titani, redueix els marges de mecanitzat i millora la precisió dimensional i l'estabilitat de les propietats mecàniques de les peces. En comparació amb la forja convencional, aquest procés imposa requisits de control més estrictes de temperatura, matrius, paràmetres de deformació, lubricació i protecció. El nivell de procés de procés complet determina directament la qualitat i la fiabilitat del servei de les peces forjades.

 

 

1. Matèries Primeres i Pretractament de Billet

S'adopten el VAR de tres vegades (refusió d'arc al buit). S'exerceix un estricte control sobre el grau de buit, la velocitat de fusió, la composició química i el contingut d'oxigen per eliminar els defectes interns. Els billets es tallen amb serra, es trituren i es decapten amb precisió per eliminar els defectes superficials. Es requereixen grans originals uniformes i fins per garantir una microestructura estable de les forges.

 

2. Disseny de matrius i pretractament

Es selecciona l'acer de matriu de treball en calent resistent a altes temperatures i resistent al desgast. La cavitat de la matriu està dissenyada amb un angle d'esborrany de 3-5 graus i uns radis de filet no inferiors a 5 mm, i la superfície de la cavitat està acabada. Les matrius s'escalfen prèviament a 250-350 graus. La geometria de la cavitat i l'espai lliure de tancament de la matriu es verifiquen abans de la producció per evitar l'adhesió de la matriu, el trencament per xoc en fred i els defectes d'ompliment.

 

3. Selecció d'equips

Es despleguen premses hidràuliques d'alta precisió de 2500 t o més, amb una velocitat de premsat de 50-100 mm/s i desviació del gruix de la paret de les forjades inferior o igual a 1 mm. El control en línia de la pressió, el desplaçament i la temperatura està equipat per realitzar un control de llaç tancat dels paràmetres del procés i garantir una precisió estable de les peces forjades produïdes en sèrie.

 

 

1. Control de temperatura de calefacció

La forja segmentada es realitza d'acord amb les característiques de transformació de fase dels aliatges de titani: l'engranatge es realitza a la regió de fase per trencar grans gruixuts; La forja d'acabat es completa a la regió de dues fases + per equilibrar la plasticitat i les propietats relacionades amb la microestructura i frenar l'engrossiment del gra i el deteriorament de la duresa. La fluctuació de la temperatura del billet es controla dins de ± 20 graus per evitar el sobreescalfament o l'escalfament insuficient.

 

2. Procediments d'escalfament i manteniment

S'aplica un esquema d'escalfament lent de diverses etapes per evitar l'esquerdament de la palanca induïda per l'estrès del gradient tèrmic. Després d'arribar a la temperatura de forja, les palanxes es mantenen d'acord amb el seu gruix per a una temperatura de gruix uniforme i suavització. S'adopta un escalfament lliure d'oxidació en condicions de buit o d'atmosfera inert per mitigar l'oxidació i l'absorció d'hidrogen, per evitar que les capes de carcassa alfa perjudiquin la precisió de la forja i la resistència a la corrosió.

 

 

1. Estratègia de deformació de forja multietapa

S'adopta un mode de conformació en tres passos de "preformat amb bufat lleuger - farciment de cavitat de cop pesat - mida de retenció de pressió" per compactar els porus i garantir la densificació i la precisió dimensional. La forja de calor múltiple s'aplica per a components de paret gruixuda de forma especial. La deformació per calor oscil·la entre el 50% i el 80%, i la deformació total supera el 70%. S'implementa el recuit intermedi per refinar els grans i alleujar l'estrès. Els forjats de precisió convencionals realitzen conformació de forma propera a la xarxa amb toleràncies inferiors o iguals a 0,1 mm i marges de mecanitzat reduïts.

 

2. Lubricació a alta temperatura i tecnologia antiadherència

Els aliatges de titani tendeixen a adherir-se a les matrius a altes temperatures. Els lubricants de vidre o de grafit a base d'aigua s'utilitzen per formar pel·lícules aïllants a les superfícies de la palanquilla i de la matriu, que redueixen la fricció, milloren el flux metàl·lic, mitiguen el desgast de la superfície i el desgast de la matriu i frenen la caiguda de la temperatura de la palanca. Es requereix un gruix uniforme del recobriment per evitar defectes dimensionals causats per l'acumulació de lubricant.

 

3. Seguiment dinàmic durant la formació

La temperatura de forja, la pressió, la velocitat de premsat i el desplaçament es controlen durant tot el procés. La forja s'acabarà quan la temperatura de les palanques Gr5 cau per sota dels 750 graus per evitar l'esquerdament a baixa temperatura i la degradació de la microestructura. Els defectes, com ara material insuficient, plegament i flaix, s'inspeccionen en temps real i els paràmetres s'ajusten dinàmicament per estabilitzar la qualitat de la producció en massa.

 

 

1. Control de refrigeració gradual

S'apliquen règims de refrigeració diferenciats a forja i matriu: la velocitat de refrigeració de la matriu no ha de superar els 20 graus /h; Les matrius es mantenen a 600 graus durant 4 hores i es refreden lentament per sota dels 200 graus abans de l'obertura de la matriu, per evitar esquerdes i deformacions tèrmiques i allargar la vida útil de la matriu. Les forjades es refreden per aire controlat a una velocitat de refredament de 5-10 graus/min. Això evita l'estrès residual del refredament ràpid, així com l'engruiximent del gra i la degradació de la resistència a causa d'un refredament lent excessiu.

 

2. Procediments de tractament tèrmic de precisió

Les forjades es sotmeten a recuit al buit per eliminar l'estrès residual induït per la forja, homogeneïtzar i refinar la microestructura i optimitzar el rendiment de resistència, plasticitat i duresa. Per a components d'alta càrrega, com ara peces de disc aeroespacial, s'afegeix un tractament de solució i envelliment per millorar la resistència, la duresa i el rendiment de fatiga. L'escala d'òxid i els lubricants residuals s'eliminen després del tractament tèrmic per facilitar el posterior mecanitzat i tractament superficial.

 

 

Ruihang té els magatzems més grans de productes de titani i titani a la zona de Baoji. Els detalls per a compradors industrials i aeroespacials, enginyers i necessitats d'adquisició, no dubteu a contactar amb nosaltres per correu electrònic:Sam.Rui@bjrh-titanium.com